Del átomo al hombre (II): el límite de la vida
octubre 12, 2010 3 comentarios
En la última entrada nos quedamos hablando de moléculas que, mediante reacciones energéticamente favorables, son capaces de auto-replicarse, sin necesidad de intervención externa. Evidentemente, en el momento en que se den las condiciones necesarias para ello, estas moléculas se harán más y más numerosas, y competirán entre sí por sus “recursos” (los componentes químicos que necesitan para sus reacciones de replicación).
Podemos decir que en la estructura química de estas moléculas se encuentra la “información” de cómo replicarse. En realidad no son una serie de instrucciones que las moléculas “lean” e “interpeten”; las moléculas son entes sin voluntad propia, se rigen por unas leyes de la física concretas y, como ya dije en la entrada anterior, perfectamente conocidas.
Las moléculas de las que estamos hablando son los ácidos nucleicos, RNA y DNA, y son la base de la vida. Estas moléculas son muy grandes, tienen una gran cantidad de átomos, y la mayor parte de éstos no interviene en la función replicadora de la molécula. Es por esto que pueden ser sustituidos por otros sin que la molécula pierda su capacidad característica. Esto da lugar a lo que conocemos como mutaciones. Pero no nos adelantemos demasiado.
Estábamos en nuestra sopa química, en la juventud de la Tierra, en la que se encuentran nadando nuestras moléculas replicadoras. Éstas se encuentran indefensas ante el ataque de cualquier compuesto químico que pueda reaccionar con ellas. Entiéndaseme, no me refiero a que hubiese un compuesto que, por voluntad propia, decidiera dirigirse hacia la molécula replicadora y reaccionar con ella; estoy hablando de cualquier compuesto que se encuentre en el caldo primigenio y que, de forma azarosa, se acercara lo suficiente como para reaccionar con ella y romperla.
De alguna manera (en cuyos detalles no quiero entrar, primero, porque no los conozco, y segundo, porque no son necesarios para la exposición) algunas moléculas replicadoras pudieron rodearse de una membrana grasienta (o más técnicamente, lipídica) que las mantuviera aisladas del resto del medio. Evidentemente esto sólo puede darse si tales moléculas tenían en su estructura química la información para conseguir esa membrana; información química que obtuvieron de forma puramente azarosa, debida a los “errores” de replicación.
Incorporando ciertos mecanismos filtradores a esta membrana, las moléculas replicadoras podían acceder a los compuestos químicos que necesitaran del exterior, manteniéndose a salvo de los compuestos agresivos. Éste es el primer prototipo de célula. Podemos decir que la célula está considerada la unidad mínima de vida, si nos olvidamos de ciertos debates.
Está claro que la célula representa una ventaja evolutiva respecto a las moléculas sueltas, y es por esto que prosperó (de nuevo, teoría de la evolución). Añadiendo más información química a las moléculas replicadoras, los organismos celulares se fueron haciendo más complejos, siempre siguiendo el mismo procedimiento:
- Cambio azaroso.
- Ensayo en el medio.
- ¿Funciona? -Sí: prospera. No: no prospera.
Notar que si el cambio funciona, entonces la información se añade a las siguientes generaciones de moléculas replicantes, mientras que si no funciona, el cambio se extingue a las pocas generaciones.
A partir de aquí la historia es fácil. Las células se agrupan, se organizan, formando organismos pluricelulares; en primer lugar, organismos muy “primitivos”, más tarde, organismos complejos, como las plantas. Elevando el nivel de complejidad están los animales y, en última instancia, nosotros. Pero todo este proceso ha sido fruto de la interacción electromagnética entre los componentes de la materia y las “leyes” de la evolución (la selección natural) cribando los distintos cambios que se producían en las moléculas replicantes, en nuestro caso el DNA.
Fijémonos que siguiendo este proceso desde el principio, llegamos a la conclusión que nuestro DNA tiene toda la información química sobre nosotros (sobre cada uno). Esta información es la que dice cómo va a crecer nuestro cuerpo, en particular, cómo va a crecer nuestro cerebro, y cómo va a actuar nuestro organismo en función de los estímulos externos. En definitiva nuestro comportamiento, nuestra manera de pensar, nuestra reacción ante el mundo que nos rodea viene determinada de manera unívoca en el momento en el que nuestro DNA queda definido.
Y con esta importante conclusión pongo fin a esta (mini) serie de (dos) entradas, agotadora pero reveladora. Para cerrar, simplemente recuerdo que mi campo no es la biología y que puede haber grandes meteduras de pata; si alguien las encuentra que me las diga e intento arreglarlo.
Acerca de David
UHMMMMM ¡¡¡¡ Interesante , e instructivo.
¿ No dejamos nada para el ambiente? ¿ La educación no indica nada en nuestra manera de pensar y actuar? ¿ Qué me dices del medio ?
Pues no, parece que no deja nada al ambiente xD
Sin ánimo de criticar nada, solo añadiré mi opinión que creo que puede completar y que por supuesto, en todo caso también se puede discutir, a fin de cuentas yo tampoco soy biólogo.
Los genes se expresan en virtud de un ambiente dado, si no no se expresan (está mal dicho, me refiero a caracteres de la conducta, no de estructuras). En ese punto, es como si se confundieran genética y entorno, pues se influencian recíprocamente. El mero hecho de que haya especies diferentes significa que cada especie está adaptada a un entorno más o menos específico, y eso explica que el ambiente module la dirección de la evolución de una especie, pero el ambiente no solo influye a largo plazo sobre el conjunto de la especie en términos evolutivos, sino que también influye en la vida particular de cada sujeto. Si tú tienes un conjunto de genes que, por ejemplo, si ello fuera así, te predispusiesen a ser violento, ¿significa ello que serás violento sí o sí? Pues no, no tiene por qué. Si el entorno en el que creces es el Bronx y tienes esa predisposición, es muy probable que sí, pero si el entorno es muy pacífico, existe una menor probabilidad de que te comportes violentamente. Aunque sea película, creo que es bastante acertado: la gente “criada en la calle” son tipos “más o menos” duros de pelar, mientras que los niños de papá y mamá son “más o menos” debiluchos. Con que el ambiente, aun sin determinar, actúe agravando o atenuando caracteres determinados genéticamente, ya está habiendo influencia. Y creo que esta influencia no es baladí. Un ejemplo tontísimo y super chorra: si un animal está genéticamente diseñado para volar, ¿volará? Pues si está en un sitio donde no pueda hacerlo no creo
(y solo por esta chorrada ya tenemos autorización para decir que el entorno está influyendo), aunque a lo mejor busca otras estrategias para las que en principio no está “diseñado”, dependiendo de lo “listo” que sea, y si encuentra tales estrategias, quizá con el paso de las generaciones, si se mantienen esas circunstancias, la selección natural obre y su diseño vaya cambiando para ajustarse mejor a las nuevas tareas. Vamos, lo que viene siendo la evolución de toda la vida. Por tanto, tan importante se me antoja la genética como el ambiente que la regula. Porque aunque se diga que la relación es recíproca, si me preguntan qué va antes, genotipo o ambiente, yo diría que ambiente, ¿o las primeras moléculas del caldo primitivo dónde estaban y dónde “se dejaban guiar por las leyes de la Física”, en una dimensión paralela ultraterrena? ¿o en un entorno concreto? 
De hecho, en mi opinión personal y siempre discutible, desde el punto de vista de la Física es muy fácil decir: todo el proceso es guiado por las leyes y fuerzas físicas. Sí, esto es correcto, el problema está en que el conjunto de leyes y fuerzas físicas es un saco donde, desde la Física, se están metiendo muchas cosas que en cambio, desde la Biología, separarían en sub-sacos diferentes, porque, por así decir, a “una parte de las leyes y fuerzas físicas” (o a determinado tipo de relaciones entre ellas) los biólogos lo llaman organismo y a otra parte de las leyes y fuerzas físicas los biólogos lo llaman entorno. Esta es una de las razones por las que no convienen los reduccionismos: por ver el conjunto del bosque, no vemos las particularidades de cada árbol.
Por todo ello pienso que no dices nada incorrecto, pero sí a un nivel tan general que si no se hacen las debidas matizaciones puede dar lugar a equívocos.
¿Qué opináis los demás?
Jajaj, sabía que esto iba a ocurrir, lo que no me esperaba era acabar en el debate del reduccionismo.
Veamos, es una confusión pensar que no le doy importancia al ambiente. ¡Claro que se la doy! Desde el mismo momento en que el óvulo es fecundado, el ambiente influye en el desarrollo del individuo. Tanto a nivel fisiológicas como a nivel psicológico. A lo que me refiero con que el individuo queda determinado por su genética es que, cuando ponga a este individuo en ciertas condiciones ambientales, reaccionará a ellas de una forma determinada en función de su genética y de las experiencias ambientales anteriores, que también dependen (cómo las ha asimilado) de su genética.
Imagínate un juego de rol de esos de: “Vas caminando por el bosque, te encuentras un animal herido, ¿qué haces?: opción a) ayudarle; opción b) pasar de largo; etcétera”. Como si se tratara de un “árbol de actuación”, con diferentes puntos de partida y puntos de llegada, y “caminos” complejos que se entrecruzan entre sí con muchas ramificaciones. Lo que digo es que para cada DNA hay “un” camino (o un puñado de caminos, dependiendo de lo fino que hilemos) ya determinado. Lo que pasa es que, claro, en la vida real la cantidad de posibilidades es abrumadora, casi infinita, y la cantidad de factores que afectan a la elección también, por lo que es imposible conocer esto a priori. De hecho, el ser humano tiene a hacer predicciones locales de esto: tú te esperas que alguien actúe de determinada forma en determinada situación, en base a lo que has visto anteriormente, aunque muchas veces nos equivocamos.
Esto parece reñir mucho con eso que se conoce como “libre albedrío”, pero, precisamente, ante la imposibilidad de conocer cada “camino de vida” de cada persona, existe libre albedrío, al menos aparentemente.
Eso respecto al primer párrafo largo. Respecto al segundo, decir que lo que realmente ocurre en el cuerpo humano, en las plantas y en las estrellas de neutrones es lo que dicen las leyes más fundamentales de la física (¿sí o no?), pero, desde luego, no se puede “trabajar” con esto en el día a día. Cuando me cuentan un chiste no me paro a pensar que procesos físicos o químicos están ocurriendo dentro de mí, simplemente me parto la caja. Lo normal es pensar de ese modo, en “alto nivel” que dirían los informáticos. Pero creo que para razonamientos profundos y fundamentales no debemos perder nunca de vista la verdad, y es que somos sistemas físicos (muuuy complejos) sometidos a las leyes de la física, lo que yo llamaría un punto de vista de “bajo nivel”.